LT4252B - Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel - Google Patents

Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel Download PDF

Info

Publication number
LT4252B
LT4252B LT96-176A LT96176A LT4252B LT 4252 B LT4252 B LT 4252B LT 96176 A LT96176 A LT 96176A LT 4252 B LT4252 B LT 4252B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
steel
phosphate
coating
solution
coatings
Prior art date
Application number
LT96-176A
Other languages
English (en)
Other versions
LT96176A (en
Inventor
Vytautas Jurgis Burokas
Aldona Martusiene
Original Assignee
Chemijos Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemijos Inst filed Critical Chemijos Inst
Priority to LT96-176A priority Critical patent/LT4252B/lt
Publication of LT96176A publication Critical patent/LT96176A/xx
Publication of LT4252B publication Critical patent/LT4252B/lt

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

Išradimo objektas yra cheminių dangų gavimo būdas, būtent fosfatinių dangų gavimo būdas ant plieno paviršiaus ir gali būti panaudotas įvairiose pramonės srityse.
Yra žinomas fosfatinių dangų, palengvinančių šaltą deformaciją, gavimo būdas (VFR patentas Nr. 3543733, kl. C 23C 22/12,1986 m.) iš tirpalo, kuriame yra cinko, fosfato, nitrato, nikelio jonų, taip pat hidroksilamino sulfato.
Šiuo būdu gauta danga palyginus yra stora (25-60 g/nĄ ir tempiant gaminius iš plieno reikia panaudoti didelę jėgą (80-85 kg/cm^). Technologiniu požiūriu procesas neekonomiškas, aukšta dengimo temperatūra (82 °C), didelės naudojamų medžiagų koncentracijos.
Yra žinomas fosfatinių dangų ant plieno paviršiaus gavimo būdas (buv. TSRS a.l.
Nr. 1381196, kl. C 23C 11/08,1988 m.) iš tirpalo, kuriame yra cinko, nikelio, fosfato, nitrato ir geležies (III) jonų. Proceso temperatūra 75-80 °C, dengimo laikas 5-10 min.
Šiuo būdu gauta danga yra palyginus plona (5-10 g/m^), smulkiakristalinė, todėl nesugeria reikiamo tempimui natrio stearato kiekio. Natrio stearatas, kaip paviršiaus aktyvinanti medžiaga, reikalingas trinties sumažinimui tempiant plieno gaminius. Jo nešiklis yra fosfatinė danga. Natrio stearato kiekis priklauso nuo to, kokiu būdu gauta fosfatinė danga, kokia jos struktūra, kristalų forma. Šiuo atveju fosfatinė danga sugeria 1,5-1,8 g/m^ natrio stearato. To kiekio neužtenka ištempti plieno gaminius ir šie tempimo metu nutrūksta. Technologiniu požiūriu procesas neekonomiškas, nes aukšta dengimo temperatūra, be to, fosfatavimo tirpalas gana rūgštus, todėl nutirpsta daug plieno, o tai dar blogina ir pačias fosfatiniu dangų antifrikcines savybes.
Dar žinomas fosfatiniu dangų ant plieno paviršiaus gavimo būdas (buv. TSRS a.l. Nr. 1592394, kl. C 23C 22/13, 1980) iš tirpalo, kuriame yra cinko oksido, fosforo rūgšties, azoto rūgšties ir priedo Efiroks-7K” (tai paviršiaus aktyvi medžiaga, susidedanti iš alkiletoksifosforo rūgščių ir sintanolio). Dengimo temperatūra 65±5 °C.
Šiuo būdu gautos dangos yra palyginus plonos (7-9 g/m^), tirpale didelė nitratų koncentracija, palyginus aukšta proceso temperatūra. Danga nepasižymi antifrikcinėmis savybėmis, nes yra palyginus minkšta. Tempiant plieno gaminius ~50%, šiuo būdu gauta fosfatinė danga nusitrina.
Artimiausias techninis sprendimas pagal esmę yra fosfatiniu dangų ant plieno paviršiaus gavimo būdas (buv. TSRS a.l. Nr. 1458247, kl. C 23C 22/07, 1989) iš tirpalo, kuriame yra cinko, nikelio, vario, fosfato, nitrato jonų, o taip pat organinio junginio - lignino nitrato, kuris suteikia fosfatinėms dangoms antifrikcines savybes.
Šis fosfatiniu dangų gavimo būdas technologiniu požiūriu neekonomiškas, nes palyginus aukšta temperatūra (70±5 °C), be to, didelė nitratų koncentracija, todėl gaunamos fosfatinės dangos per plonos. Jos nesugeria reikalingo natrio stearato kiekio, todėl negalima ištempti iš plieno gaminių 50%. Tempimo metu šiuo būdu fosfatuoti plieniniai dirbiniai nutrūksta.
Šio išradimo uždavinys - sukurti fosfatiniu dangų ant plieno paviršiaus gavimo būdą iš tirpalo, kuriame yra cinko monofosfato, leidžiantį ištempti plieninius dirbinius, naudojant palyginus nedidelę (mažiau negu 50 kg/cm^) spaudimo jėgą ir taip apsaugoti gaminį nuo vibracijos, įkaitimo, nutrūkimo, o įrangą - presą nuo susidėvėjimo.
Kitas uždavinys - pagerinti proceso technologiškumą - t.y. gauti fosfatinės dangas ant plieno palyginus žemoje temperatūroje - 45-50 °C, per palyginus trumpą laiką 5-10 min.
Išradimo esmė yra tame, kad gaminius iš plieno nuriebalina, aktyvuoja rūgštyje ir merkia į silpnai rūgštų fosfatavimo tirpalą, kuriame yra cinko, nikelio, fosfato, nitrato jonų, 0,5-1,0 g/1 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druskos (Tritonas B) ir junginio, kuris suteikia dangoms antifrikcines savybes - 0,2-0,5 g/1 natrio heksametafosfato ir gaminius dengia esant 45-50 °C temperatūrai.
Siūlomas būdas yra technologiškesnis, nes fosfatinės dangos, kurių pagalba galima ištempti gaminius iš plieno 50%, gaunamos esant palyginus neaukštai proceso temperatūrai, per palyginus trumpą laiką, nenaudojant toksinių medžiagų, esant palyginus neaukštai medžiagų koncentracijai.
Šiuo būdu gautos fosfatinės dangos ant plieno paviršiaus yra 10-15 g/m2 svorio, vidutinio kristalų dydžio, sugeria 2,8-3,3 g/m2 natrio stearato. Heksametafosfatų pridėjimas įgalina gauti dangas su apvalių formų kristalais, tai yra leidžia ištempti gaminius iš plieno apie 50%. Be to dangos susiformuoja per palyginus trumpą laiką ir esant palyginus žemai dengimo temperatūrai.
Šiuo būdu gautos fosfatinės dangos ant plieno paviršiaus, lyginant su žinomais techniniais sprendimais padeda sumažinti energijos sąnaudas (žemesnė dengimo temperatūra), gauti reikiamo svorio ir apvalių formų kristalų dangas (nenusitrina tempiant plieno gaminius 50%).
Fosfatavimo tirpalą ruošia pagal siūlomą būdą nudruskintame vandenyje, ištirpinant receptūroje nurodytus medžiagų kiekius.
Cinko jonų šaltiniu gali būti cinko oksidas, cinko dihidrofosfatas, cinko nitratas; nikelio jonų šaltiniu - nikelio nitratas; fosfato jonų šaltiniu - fosforo rūgštis, cinko fosfatas; nitrato jonų šaltiniu - azoto rūgštis, natrio, cinko nitratai; heksametafosfato jonų šaltiniu - natrio, kalio, amonio heksametafosfatai.
Toliau cheminiu ar elektrocheminiu būdu nuriebalintas ir aktyvuotas HC1 tirpale (1:1) detales iš plieno merkia j silpnai rūgštų tirpalą, kurio pH 2,0-2,4 ir dengia 7-10 min., kai dengimo temperatūra 45-50 °C. Fosfatuotas detales ištraukia iš tirpalo, plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir merkia į 7% natrio stearato tirpalą.
Dangų savybes analizuoja praėjus 24 vai. nuo padengimo. Duomenys pateikti lentelėje.
Dangos struktūros kristališkumą nustato vizualiai (x6 lupa): stambiakristalinė, vidutinio kristališkumo, smulkiakristalinė.
Dangų kristalų formą nustatoma mikroskopu ORIM-1 (Rusija): adatinės formos kristalai, nupjauto kūgio formos, apvalios ir žvynelių pavidalo (didinimas x500).
Dangų paviršiaus šiurkštumą matuoja su profilometru-profilografu tipas 252 (Rusija). Apskaičiuoja vidutinį aritmetinį šiurkštumą Ra (ųm).
Slydimo pobūdį stebi tempiant plieno gaminį, paruoštą pagal prototipą ir pagal siūlomą būdą. Priklausomai nuo fosfatavimo būdo gaminys vibruoja, įkaista, slysta normaliai, susidaro dangos banga, nutrūksta.
Dangų svorį (Pf, g/m^) nustato 3 kartus sveriant pavyzdėlius:
1) prieš fosfatavimą,
2) po fosfatavimo,
3) nutirpinus fosfatinę dangą 25% CrC>3 tirpale.
Iš šių svėrimų apskaičiuoja ir nutirpusio dengimo metu plieno svorį (Pj4e> g/m^).
Susigėrusio natrio stearato svorį nustato sveriant pavyzdėlius:
1) po fosfatavimo,
2) palaikius 2 min 7% natrio stearato tirpale ir išdžiovinus.
Plieninių gaminių spaudimo jėga tempimo metu reguliuojama itališku presu (tipas 210), kuriame maksimalus slėgis 80 kg/cm2. Tempimo procesą spaudimo metu kontroliuoja dinamometras, kurio skaitinės reikšmės išreikštos atmosferomis. Jeigu fosfatinė danga pakankamo storio (10-15 g/m2) ir ji sugėrusi ~3 g/m2 natrio stearato, gaminys iš plieno ištempiamas palyginus lengvai (normaliai), naudojant 4550 atmosferų slėgį. Jei fosfatinė danga mažesnio svorio < 10 g/m2, tempimas vyksta žymiai sunkiau 60-80 atmosferų slėgyje. O jeigu danga smulkiakristalė, tai ištempti negalima, nes danga nusitrina, o gaminys iš plieno nutrūksta.
Plieno paviršiaus padengimo tolygumas vertinamas vizualiai: paviršius padengtas lygiai, paviršius padengtas nelygiai.
Siūlomo būdo efektyvumui įvertinti buvo paruošti 8 pavyzdžiai, iš kurių vienas kontrolinis ir 7 pagal išradimą su skirtinga tirpalų koncentracija.
Kontrolinis pavyzdys
Nuriebalintas ir aktyvuotas detales iš plieno merkia į tirpalą, kuriame yra (g/l):
ZnO - 7,5
Zn(NO3)2-6H2O - 29,5
H3PO4(75%) - 17,2
NaNO3 - 9,0
Ni(NO3)2-6H2O - 0,64
Cu(NO3)2-3H2O - 0,26 lignino nitratas - 0,09
Tirpalo rūgštingumas pH 2,0, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 70 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys
Paruoštas detales iš plieno merkia j tirpalą, kuriame yra (g/l):
Zn(H2PO4)2-2H2O - 40
NaNO3 - 16
H3PO4(75%) - 3,4
Ni(NO3)2-6H2O - 0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys.
Paruoštas detales iš plieno merkia j tirpalą, kuriame yra (g/l):
Zn(H2PO4)2-2H2O - 40
NaNO3 . 16
H3PO4(75%) - 3,4
Ni(NO3)2-6H2O - 0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
NagP^O igxH2O - 0,05
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys.
Paruoštas detales iš plieno merkia į tirpalą, kuriame yra (g/l):
Zn(H2P04)2-2H20 - 40
NaNO3 - 16
H3PO4(75%) - 3,4
Ni(NO3)2-6H2O - 0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
Na6P6OigxH2O - 0,1
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir jmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys.
Paruoštas detales iš plieno merkia j tirpalą, kuriame yra (g/1):
Zn(H2PO4)2-2H2O - 40
NaNO3 - 16
H3PO4(75%) - 3,4
Ni(NO3)2-6H2O - 0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
Na6P6OigxH2O - 0,3
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys
Paruoštas detales iš plieno merkia į tirpalą, kuriame yra (g/1):
Zn(H2PO4)2-2H2O - 40
NaNO3 - 16
H3PO4(75%) - 3,4
Ni(NO3)2-6H2O - 0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
Na6P6Oi8xH2O - 0,5
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys
Paruoštas detales iš plieno merkia j tirpalą, kuriame yra (g/1):
Zn(H2PO4)2-2H2O NaNO3 H3PO4(75%) Ni(NO3)2 6H2O
3,4
0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,5
NagPgO^gyl^O - 0,7
Tirpalo rūgštingumas pH 2,2, dengimo laikas 7 min., o dengimo temperatūra 50 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys.
Paruoštas detales iš plieno merkia į tirpalą, kuriame yra (g/1):
ZnO
H3PO4(75%)
NaNO3
Ni(NO3)2-6H2O
11,0
38,7
0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,3 Na6p6°18xH2° ' θ,3
Tirpalo rūgštingumas pH 2,4, dengimo laikas 10 min., o dengimo temperatūra 45 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
pavyzdys.
Paruoštas detales iš plieno merkia į tirpalą, kuriame yra (g/1):
ZnO
H3PO4(75%)
Ζη(ΝΟ3)2·6Η2θ
Ni(NO3)2‘6H2O
3,2
38,7
28,3
0,5 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druska - 0,2
Na6P6Ol8xH2° * °»3
Tirpalo rūgštingumas pH 2,4, dengimo laikas 10 min., o dengimo temperatūra 45 °C. Padengtas detales plauna vandeniu, džiovina šiltu oru ir įmuilina 7% natrio stearato tirpalu.
Duomenys apie dangų savybes pateikti lentelėje.
Kaip matyti iš pateiktų lentelėje duomenų heksametafosfato koncentracija yra labai svarbus faktorius, turintis įtakos gaminių iš plieno tempimui. Kai natrio heksametafosfato koncentracija fosfatavimo tirpale yra 0,2-0,5 g/1, ant plieno gaminių paviršiaus susiformuoja vidutinio dydžio, apvalių formų kristalų fosfatinės dangos, kurios įgalina ištempti plieno gaminius 50%, panaudojant minimalią jėgą. Padidinus natrio heksametafosfato koncentraciją iki 0,7 g/1, susiformuoja blogos kokybės fosfatinė danga, susidaro taip vadinama “banga”, kurios pasipriešinimas toks didelis, kad gaminys nutrūksta.

Claims (1)

  1. Išradimo apibrėžtis
    Fosfatinių dangų ant plieno paviršiaus gavimo būdas, kai gaminius iš plieno nuriebalina, aktyvuoja rūgštyje ir merkia j silpnai rūgštų fosfatavimo tirpalą, kuriame yra cinko, nikelio, fosfato, nitrato jonų ir junginio, kuris suteikia fosfatinėms dangoms antifrikcines savybes, besiskiriantis tuo, kad į tirpalą įdeda 0,5-1,0 g/1 etilendiamintetraacto rūgšties natrio druskos, o junginio, kuris suteikia dangoms antifrikcines savybes, šaltinis yra 0,2-0,5 g/1 natrio heksametafosfatas ir gaminius dengia esant 45-50 °C temperatūrai.
    yzdžiai paruošti pagal siūlomą būdą c~- ei CS esi Kontrolinis pavyzdys Fosfatinių dangų savybės
    !>
LT96-176A 1996-12-18 1996-12-18 Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel LT4252B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT96-176A LT4252B (en) 1996-12-18 1996-12-18 Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT96-176A LT4252B (en) 1996-12-18 1996-12-18 Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT96176A LT96176A (en) 1997-08-25
LT4252B true LT4252B (en) 1997-12-29

Family

ID=19721793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT96-176A LT4252B (en) 1996-12-18 1996-12-18 Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT4252B (lt)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3543733A1 (de) 1984-12-20 1986-07-03 Parker Chemical Co., Madison Heights, Mich. Verfahren zur erleichterung der kaltverformung
SU1381196A1 (ru) 1985-09-27 1988-03-15 Научно-Производственное Объединение "Лакокраспокрытие" Раствор дл фосфатировани металлической поверхности
SU1458247A1 (ru) 1984-03-22 1989-02-15 Белорусский Политехнический Институт Устройство дл вулканизации кольцевых изделий
SU1592394A1 (ru) 1988-04-05 1990-09-15 Vni Kt I Trubnoj Promy Pactbop для hahecehия фocфathoгo пokpыtия ha элektpocbaphыe углepoдиctыe tpубы пepeд boлoчehиem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1458247A1 (ru) 1984-03-22 1989-02-15 Белорусский Политехнический Институт Устройство дл вулканизации кольцевых изделий
DE3543733A1 (de) 1984-12-20 1986-07-03 Parker Chemical Co., Madison Heights, Mich. Verfahren zur erleichterung der kaltverformung
SU1381196A1 (ru) 1985-09-27 1988-03-15 Научно-Производственное Объединение "Лакокраспокрытие" Раствор дл фосфатировани металлической поверхности
SU1592394A1 (ru) 1988-04-05 1990-09-15 Vni Kt I Trubnoj Promy Pactbop для hahecehия фocфathoгo пokpыtия ha элektpocbaphыe углepoдиctыe tpубы пepeд boлoчehиem

Also Published As

Publication number Publication date
LT96176A (en) 1997-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69510719T2 (de) Verfahren zur Aufkohlung von austenitischem Metall
DE2904402A1 (de) Phosphatierungsmittel
JP2604387B2 (ja) 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法
DE2428067A1 (de) Rostschutzverfahren fuer kaltgewalztes stahlband
EP0324395B1 (de) Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen
CA2313549C (en) Perforative corrosion resistant galvanized steel sheet
GB2179680A (en) Method of forming phosphate coatings on zinc
US4950339A (en) Process of forming phosphate coatings on metals
DE69607282T2 (de) Verwendung einer wasserlöslichen Zusammensetzung zur wasserabweisenden Behandlung von Zink und Zinklegierungen und Verfahren
JP4112219B2 (ja) リチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法
US4294627A (en) Treatment of tinplate surfaces
LT4252B (en) Method for the formation of the phosphatic coatings on the surface of steel
DE69206316T2 (de) Verfahren zur Metalloberflächenbehandlung mit Zinkphosphat.
WO1991002829A2 (de) Verfahren zur herstellung von manganhaltigen zinkphosphatschichten auf verzinktem stahl
EP2851452A1 (de) Anorganische Karbonat- basierende Konversionssschicht auf verzinktem Stahl
US3097978A (en) Method of coating zinc surfaces
EP0061911A1 (en) Process and composition for treating phosphated metal surfaces
US20040221924A1 (en) Method for applying manganese phosphate layers
US5954892A (en) Method and composition for producing zinc phosphate coatings on metal surfaces
DE19639597C2 (de) Verfahren zur Phosphatierung von laufenden Bändern aus kalt- oder warmgewalztem Stahl in schnellaufenden Bandanlagen
US3121033A (en) Composition and method for coating stainless metal articles
EP4110972B1 (de) Verfahren zum herstellen gehärteter stahlbauteile mit einer konditionierten zinklegierungskorrosionsschutzschicht
US2795518A (en) Process for treating steel, zinc, and aluminum to increase corrosion resistance
US2850416A (en) Process for coating metals and product thereof
EP1382718B1 (en) Surface treated steel product, method for production thereof and chemical conversion treatment solution